城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)有效路徑的判定是網(wǎng)絡(luò)客流路徑分析的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。本文分析了軌道交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的處理方式,給出了有效路段和冗余路段的定義和判定規(guī)則,在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的特殊處理方式,搜索得到的部分有效路徑中存在冗余路段,通過設(shè)置換乘節(jié)點(diǎn)變量和對(duì)路徑換乘節(jié)點(diǎn)序列的子序列的判斷,提出識(shí)別冗余路段的方法,并在現(xiàn)有的搜索算法中增加冗余路段的判定步驟,從而改進(jìn)了算法。在實(shí)例計(jì)算中,合理確定網(wǎng)絡(luò)伸展系數(shù)的取值,運(yùn)用Python腳本語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)改進(jìn)后的算法。程序運(yùn)行結(jié)果表明改進(jìn)后的算法能正確篩選出軌道交通網(wǎng)絡(luò)的有效路徑,并輸出完整的有效路徑信息,驗(yàn)證了算法的有效性。 

【文章來源】：西華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019,38(01)

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

普通車站停車弧示意圖

crsk為路徑k的阻抗;minicrsi為最短路徑阻抗;Hrs為非負(fù)的路徑伸展系數(shù)。3)路徑k的換乘次數(shù)小于等于網(wǎng)絡(luò)最大換乘次數(shù)限制，即Tk≤Tmax(2)式中:Tk為路徑k的換乘次數(shù);Tmax為網(wǎng)絡(luò)最大換乘次數(shù)限制。2冗余路段定義及判定2．1路徑冗余路段定義由于軌道交通車站節(jié)點(diǎn)的特殊處理，在實(shí)際操作過程中，通過未改進(jìn)的有效路徑算法搜索到的僅僅滿足1．2中有效路徑判定規(guī)則的部分路徑中還包含了不符合換乘邏輯的路段。為了說明上述路段的特征，圖3為某個(gè)換乘車站網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的示意圖，虛線框線內(nèi)的節(jié)點(diǎn)歸屬于同一個(gè)車站，其中節(jié)點(diǎn)18、19、74、75為換乘車站節(jié)點(diǎn)，其余為普通車站節(jié)點(diǎn)。圖3換乘車站網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)示意圖假如某位乘客從車站A上車，在車站B下車，其間經(jīng)過了兩段區(qū)間運(yùn)行時(shí)間和一段換乘時(shí)間，可以看出，符合該乘客正確換乘邏輯的路徑應(yīng)該是17－18－75－76。通過未改進(jìn)的算法搜索到的相同起終點(diǎn)的路徑有17－18－74－75－76、17－18－19－75－76和17－18－74－19－75－76。這些路徑中均包含了不符合邏輯的停車時(shí)間和換乘時(shí)間，相應(yīng)的18－74－75、18－19－75、18－74－19－75均可判定為冗余路段。結(jié)合以上分析，給出冗余路段的定義。定義2當(dāng)有效路徑的路段兩端節(jié)點(diǎn)為換乘車站節(jié)點(diǎn)，且在路徑中體現(xiàn)為冗余停車時(shí)間或冗余換乘時(shí)間，則稱該路段為冗余路段。2．2路徑冗余路段判定通過分析可以發(fā)現(xiàn)，不包含冗余路段的有效路徑中，路徑經(jīng)過某換乘車站或在某換乘車站進(jìn)行換乘則有且只有兩個(gè)換乘車站節(jié)點(diǎn)。因此，路徑中冗余路段的判斷邏輯為:如果有效路徑中有連續(xù)3個(gè)或3個(gè)以上換乘車站節(jié)點(diǎn)，則該路

瀾煌ㄆ脹ǔ嫡痙植鴇硎疚?３到詰愫統(tǒng)?發(fā)節(jié)點(diǎn)，其間增加停車弧表示停車時(shí)間。除固定的區(qū)間運(yùn)行時(shí)間、停車時(shí)間之外，換乘步行時(shí)間和換乘等待時(shí)間也是軌道交通網(wǎng)絡(luò)阻抗的重要組成部分。對(duì)于軌道交通換乘站而言，節(jié)點(diǎn)阻抗存在兩種情況:一方面，如果乘客在換乘站不需要換乘，則只經(jīng)歷停車時(shí)間，可看作普通車站，通過停車弧對(duì)其進(jìn)行表示;另一方面，如果乘客在換乘站進(jìn)行了換乘，則存在換乘時(shí)間，需要引入換乘弧對(duì)其進(jìn)行描述。處理后的整個(gè)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)可以用“帶權(quán)有向圖”來描述。圖1和圖2分別表示普通車站和換乘車站的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)示意圖。圖1普通車站停車弧示意圖圖2換乘車站換乘弧示意圖1．2有效路徑判定規(guī)則在一次出行中，軌道交通乘客總是希望選擇出行費(fèi)用(時(shí)間、票價(jià)等)最少的路徑，當(dāng)起訖站點(diǎn)間有多條路徑可選時(shí)，乘客不會(huì)考慮全部的路徑，而是將其中幾條作為備選方案，那些被大多數(shù)乘客所考慮的費(fèi)用相近的路徑便稱為“有效路徑”。常用的有效路徑判定規(guī)則采用“相對(duì)值”法［13－15］，同時(shí)考慮到換乘次數(shù)的增加也會(huì)降低乘客的舒適性，因此在有效路徑的判定規(guī)則中增加換乘次數(shù)的限制。定義1當(dāng)OD對(duì)(r，s)間的路徑k滿足以下3個(gè)條件，則稱其為有效路徑。1)路徑k中不存在環(huán)路，即不重復(fù)經(jīng)過同一個(gè)節(jié)點(diǎn)。2)路徑k的阻抗小于等于最短路徑阻抗的1+Hrs倍，即:第1期仲飛翔等:軌道交通網(wǎng)絡(luò)有效路徑搜索算法的改進(jìn)及實(shí)現(xiàn)901


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